【正文】 o s c o s 2 0v ZZ ?? ? ? 22 3358 6 9 . 9 0c o s c o s 2 0v ZZ ?? ? ? ④查取齒型系數(shù) 1 ? 2 ? ⑤查取應(yīng)力校正系數(shù) 1 ? 2 ? ⑥大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 12 360 Mp aFE FE???? ⑦彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? ⑧取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ⑨ ? ?1112 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 1 7 7 02 3 6 . 5 7F a F EFY ?? ??? ? ?222 2 .2 4 5 1 .7 5 0 .0 1 6 9 82 3 1 .4 3F a F EFY ?? ??? ⑩ 52322 1 . 6 1 . 8 9 1 0 c o s 2 0 0 . 0 1 7 7 0 2 . 5 9 m m0 . 9 2 0 1 . 5 0 3m ? ? ? ?? ? ??? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 去 mn =5 11 c o s 5 3 4 .8 4ndz m ?? ? ? 取 1 2 135 , 102z z z?? ? ? 幾何尺寸計(jì)算 12 0() ( 3 5 1 0 2 ) 5 3 6 4 . 4 8 m m2 c o s 2 c o s 2 0nz z ma ?? ??? ? ?? 將中心距圓整后為 365mm ， 12()a rc c o s 2 nz z ma? ?? 得出 ? 值改變不多，故不用修正 螺旋角仍取 020?? 、小齒輪的分度圓的直徑 11 3 5 5 1 8 6 . 3 0 m mc o s c o s 2 0nzmd ? ?? ? ? 22 1 0 2 5 5 4 2 . 7 3 m mc o s c o s 2 0nzmd ? ?? ? ? 1 167 .67 m mdbd??? 圓整后取 21170 m m, 175 m mBB?? 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 71 齒輪 小齒輪： 0 116 .38 10 5 ? ? ? ? 10 0 20C ? ? ? 3 55 88D ? ? ? 1 5 ? ? ? r=5 2 ?? 為實(shí)心 大齒輪： 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 0 307 .38 10 5 257 .88D ? ? ? ? 95 19C ? ? ? 3 55 88D ? ? ? 1 5 ? ? ? r=5 1 ? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第 8 章 曲柄滑塊的設(shè)計(jì) 材料的選擇與計(jì)算 由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)需要承受 15 噸的沖切力， 所以在設(shè)計(jì)中我選擇 45 號(hào)鋼做傳動(dòng)軸的材料，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理 ，應(yīng)力 ? ? ? ?1 2 3 8 m p a , 2 3 8 m p a , 1 4 2 m p ay? ? ???? ? ??? 分析 在 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，傳動(dòng)角的大小是變化的，為保證機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能良好，設(shè)計(jì)時(shí)通常使 min 40? ? ，當(dāng)傳動(dòng)力矩較大時(shí)，則應(yīng)使 min 50? ? ，由于傳動(dòng)角越小，則機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能越好，所以選取壓力角 05?? 。形式很多，應(yīng)用廣泛， 效率高 , 圓周速度可達(dá) 200m/s 機(jī)構(gòu)緊湊 ,工作可靠 ,壽命長 ,傳動(dòng)比穩(wěn)定 。 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 52 帶輪結(jié)構(gòu) 圖 帶輪的結(jié)構(gòu) 11 3 3 0 6 0 1 0 0Dd? ? ? ?采用孔板式[3] 1 ( ) 2 33 0fD D h b? ? ? ? ? 1 2 2 60 120 m mdd? ? ? ? ? 0 1 10 .5 ( ) 0 .5 ( 3 3 0 1 2 0 ) 2 2 5 m mD D d? ? ? ? ? 0 0 .2 ( 3 3 0 1 2 0 ) 4 2 m md ? ? ? ? ? ? ? ?1 111 2 3 1 1 2 2 8 8 m m55C z e f? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? B=? ?12z e f??=40mm L=40mm S=C1 =8mm 2 3 5 5 2 2 3 5 9 m mWaD D h? ? ? ? ? ? ?? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第 6 章 軸的設(shè)計(jì)與校核 軸的設(shè)計(jì) 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，鋼軸的毛坯多數(shù)用壓制圓鋼和鍛鋼，有的 則直接用圓鋼。 同樣的張緊力下， V 帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力， V 帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，以及 V帶多已標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)。 ， i 齒帶總 ii ?? ,一般應(yīng)以使整個(gè)傳動(dòng)裝置的尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)避免大皮帶輪半徑大于齒輪傳動(dòng)輸入軸的中心高，否則會(huì)造成安裝不便。共有三個(gè)活動(dòng)機(jī)構(gòu)，曲柄的中心距為 20/2=10mm， A軸固定在機(jī)架上，連桿 3的右端用轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)與滑塊 4在 C點(diǎn)鉸接，滑塊 4 在機(jī)架的水平滑道上移動(dòng)，由于曲柄與機(jī)架的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是饒 A點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，故曲柄與機(jī)架形成轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)（中心在 A 點(diǎn)）；連桿與曲柄的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是繞 A 點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，故連桿和曲柄的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 繞 A 點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)， 故曲柄和連桿構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)（中心在 B 點(diǎn)）；同樣連桿和滑塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)是繞 C點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，故連桿和滑塊的聯(lián)結(jié)在點(diǎn) C 形成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，而滑塊與機(jī)架的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是水平運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)從滑道中線為垂直線的移動(dòng)關(guān)節(jié)。 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。在選擇時(shí)，應(yīng)注意一下幾點(diǎn)： （ 1）帶傳動(dòng)的承載能力小，傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí) ,結(jié)構(gòu)尺寸較其它傳動(dòng)形大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能吸振緩沖，因此，宜布置在高速級(jí)。所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為平面機(jī)構(gòu)，否則稱為空間機(jī)構(gòu)，我們在此設(shè)計(jì)中用到的只有平面機(jī)構(gòu)。 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 2章 設(shè)計(jì) 要求及方案確定 設(shè)計(jì) 要求 使用功能的要求 機(jī)器應(yīng)具備預(yù)定的使用功能 ,這主要是靠正確的選擇機(jī)器的工作原理 ,正確的設(shè)計(jì)或使用能夠全面實(shí)現(xiàn)功能要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu) ,傳動(dòng)裝置和 原動(dòng)機(jī)以及合理的配置、必要的輔助系統(tǒng)來實(shí)習(xí)的。 機(jī)械工業(yè)擔(dān)負(fù)著向國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供技術(shù)裝備和 促進(jìn)技術(shù)改造的重要任務(wù) ,在現(xiàn)代建設(shè)的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。 本次設(shè)計(jì)為龍門式壓力機(jī)，要求可連續(xù)沖切，沖切力 16 噸， 行程 20mm。主要是 針對(duì)原有機(jī)器的不足之處，對(duì)壓力機(jī)的傳動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu) 等 部分 系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品研制的第一道工序 ,直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量性能 ,研制周期和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 ,所以通過大量的設(shè)計(jì)、制造和廣泛使用各種先進(jìn)的機(jī)器 ,就能大大的加強(qiáng)促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度 ,加速我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。 經(jīng)濟(jì)性的要求 機(jī)器的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、制造使用的全 過程中 ,設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)要全面綜合的進(jìn)行考慮 ,設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為機(jī)器的成本低 ,使用經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為高生產(chǎn)率、高效率 ,較少的消耗能源 ,原材料和輔助材料以及低的管理和維修費(fèi)用等。 我們所熟悉的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有以下幾種： ：當(dāng)然我們這里所說的平面連桿機(jī)構(gòu)主要是指對(duì)心曲柄劃塊技工，它的運(yùn) 作平穩(wěn)可靠。 （ 3）斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)，較直齒輪較好，常用在高速級(jí)或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場合。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源 ,因此 ,無特殊要求時(shí) ,均應(yīng)采用三相交流電動(dòng)機(jī)。 度 滑塊的速度分析 曲柄連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，連桿帶動(dòng)橫梁做上下往復(fù)升降運(yùn)動(dòng)，而橫梁的工作要求是橫梁向下與運(yùn)動(dòng)時(shí)，接近于工作臺(tái)面上欲加工板料時(shí)進(jìn)行切削，所以要求曲柄 —— 滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，首先確定各機(jī)構(gòu)尺寸：橫梁升降： 30 次 /分鐘，曲柄長度： 10mm，連桿的長度： 200mm，曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度： 3 0 r/m in 2ω = = 3 .1 460s ??rad/s，速度分析圖如下 圖 32 曲柄滑塊 機(jī)構(gòu) 速度分析 要求：曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)到最下端時(shí)，橫梁正好下落到要求的切削高度時(shí)，規(guī)定00 1801160 ??? 時(shí) ， 橫 梁 開 始 工 作 ， 由 于 曲 柄 勻 速 回 轉(zhuǎn) ， 所 以 ， 加 速 度a=0,VB = 3 .1 4 0 .0 1 0 .0 3 1 4 m /sabL? ? ? ?,根據(jù)有關(guān)資料對(duì)曲柄滑塊的分析，求出 任意角度的速度 VC =VB ? ? ? ?21111s i n1s i nc o ss i n?????? ????BCABBCAB???? （ 31） = 00020c o s 1 6 0 1 0 sin 1 6 0sin 1 6 0 0 .0 1 0 7 m /s1 0 sin 1 6 02 0 0 1200???? ???????? ???? p 1 6 1 0 0 0 9 . 8 0 . 0 1 0 7 / 1 0 0 0 1 . 6 7 81000e FV? ? ? ? ? ? (32) 由參考文獻(xiàn) [1]有， 電動(dòng)機(jī)所需的功率： 12 23 34 45 56? ? ? ? ? ??總 （ 33） ? ? ? ? 三角帶的傳動(dòng)效率為 12 ? ? ； 二級(jí)圓柱齒輪的減速器效率為 4534?? ； 滾動(dòng)軸承效率為 56? ； 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 所需功率為： P= 1 .6 7 8 2 .0 2 4 k W0 .8 2 9eP? ??總 （ 34） 電動(dòng)機(jī)的功率是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng) 濟(jì)性都有影響。 ，可取 i1 = 2(~)i ， i1 = (~)i? 式中分別為高速 級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比。窄 V帶能承受較大的預(yù)緊力，允許速度和曲擾次數(shù)高，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用，窄帶與普通帶相比，當(dāng)高速相同時(shí)，窄帶的帶寬約是普通帶的 1/3，而承載能力可提高 ~ 倍，使用于傳遞大功率而又要求傳動(dòng)裝置緊湊的場合，特別用在重型和中型設(shè)備上。由于碳素鋼比合金鋼價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳素鋼制造傳動(dòng)軸比較廣泛。但是齒輪傳動(dòng)的制造及其安裝精度要求較高，價(jià)格較貴，且不宜于傳動(dòng)距離過大的場合。 應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算 ,但對(duì)齒面抗磨損能力的計(jì)算方法迄今不夠完善 ,故此今以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 主動(dòng)軸的齒輪設(shè)計(jì) 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1） 按圖的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）考慮到此減速器的功率較大，孤大小齒輪采用軟齒面，由表 [4]選得大、小齒輪的材料為 45 號(hào)鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)即表面淬火，齒面硬度 162~217HBS， 580MPb? ? ，290MsP? ? 3）選取精度等級(jí)，因采用表面淬火，齒輪的變形不大，不需要磨削，選 6級(jí)精度 4）選小齒輪的齒數(shù) 1 20Z? ，大齒輪齒數(shù) 21 4 .1 2 0 8 2ZZ?? ? ? ? 5）選取螺旋角，初選螺旋角 020?? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1）確定公式的各計(jì)算值 ①試選載荷系數(shù) ? ②小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 41 4. 9 10 N m mT ?? ③由 表查取齒寬系數(shù) ? ? ④由表查得材料的彈性影響系數(shù) M Pa? ⑤由圖選取區(qū)域系數(shù) ? ⑥由圖查得 1 ? ? ， 2 1 18 , 99a a a a? ? ? ?? ? ? ? ⑦計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1160 hN n jL? （ 71） 96 0 3 5 5 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 1 .5 3 3 6 1 0? ? ? ? ? ? ? ? ? 2N = 10? /= ? 式中： n1 —— 小帶輪的轉(zhuǎn)速； j—— 小帶輪每轉(zhuǎn)一周，同一齒面嚙合的次數(shù)； Lh —— 齒輪的工作壽命。鍵槽用銑刀加工，長為 73，選取齒輪與軸的配 合為 H7/n6，皮帶輪與軸的聯(lián)接選取平鍵 18 11bh? ? ? 。 、確定計(jì)算功率 由表 [2]查得工作情況系數(shù)： K ? ， P 3 K Wca P? ? ? ? 、選用窄帶帶型 根據(jù) caP 和主動(dòng)帶輪（小帶輪）轉(zhuǎn)速 n由圖確定選用 SPZ 型 帶輪設(shè)計(jì)基本計(jì)算 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 ： 1 80mmD ? 根據(jù)公式